25
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL "FRANCISCO DE MIRANDA" AREA DE TECNOLOGIA COMPLEJO ACADEMICO EL SABINO PROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICA QUIMICA INDUSTRIAL INTEGRANTES: Milexis Regalado C.I 21.521.341 Alba Grajales C.I 18.303.255 Geohana Martínez C.I 20.888.551 Jesús Álvarez C.I 23.714.341

Trabajo de Industria de Gas Natural

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Gas Natural en la industria.

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL"FRANCISCO DE MIRANDA"AREA DE TECNOLOGIACOMPLEJO ACADEMICO EL SABINOPROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICAQUIMICA INDUSTRIAL

INTEGRANTES:

Milexis Regalado C.I 21.521.341 Alba Grajales C.I 18.303.255 Geohana Martnez C.I 20.888.551 Jess lvarez C.I 23.714.341

PUNTO FIJO 2 DE MARZO DEL 2015

Industria de Gas naturalEl gas natural es una de las principales fuentes de energa que dispone el hombre para atender sus necesidades e impulsar muchas de sus actividades. Dicho compuesto es un hidrocarburo, de igual manera un combustible fsil se origina al igual que el petrleo y el carbn de las plantas, animales y microorganismos que vivieron en la tierra hace millones de aos atrs, existen muchas teoras de cmo fue originado este combustible fsil pero la ms acertada es que los combustibles fsiles se formaron cuando la materia orgnica fue comprimida a muy altas presiones y temperaturas, bajo grandes capas de lodo, arena y piedras que se acumularon gradualmente en millones de aos. El gas natural se encuentra a grandes profundidades en rocas porosas de la corteza terrestre y sin contacto con el aire; muchas veces en yacimientos de petrleo o cerca de ellos, aunque puede presentarse tambin de forma aislada.Hace miles de aos emanaciones de gas natural se registraron en el Medio Oriente, pero fueron los chinos los primeros en descubrir su utilidad y lo emplearon para calentar agua. Tambin fue en China donde se perfor el primer pozo, alrededor del ao 200 antes de Cristo. Posteriormente, en los inicios de la industria del gas natural, ste fue usado principalmente en lmparas de alumbrado pblico y, ocasionalmente, en las del hogar. Con el mejoramiento de los canales de distribucin y los avances tecnolgicos, el gas natural es usado actualmente de muchas formas antes jams imaginado.El gas natural tiene una gran variedad de aplicaciones y, a consecuencia de los avances cientficos y tecnolgicos actuales, resulta sumamente difcil hacer un listado exhaustivo de sus aplicaciones comerciales en los hogares, la industria e incluso el transporte; pero lo cierto es que sus aplicaciones son cada vez ms importantes para el hombre moderno.Es una de las varias e importantes fuentes de energa no renovablesformada por una mezcla degasesligeros que se encuentra en yacimientos independientes de gas o en yacimientos depetrleo,disueltooasociadocon elpetrleo (acumulacin de plancton marino) o en depsitos de carbn.Aunque su composicin vara en funcin del yacimiento del que se saca, est compuesto principalmente por metanoen cantidades que comnmente pueden superar el 90 o 95% (ej el gas no-asociado del pozo West Sole en el Mar del Norte), y suele contener otros gases comonitrgeno,cido sulfhdrico,helioy mercaptanos.Algunos de los gases que forman parte del gas natural cuando es extrado se separan de la mezcla porque no tienen capacidad energtica (nitrgenoo CO2) o porque pueden depositarse en las tuberas usadas para su distribucin debido a su altopunto de ebullicin. Si el gas fuese criognicamente licuado para su almacenamiento, el dixido de carbono (CO2) solidificara interfiriendo con el proceso criognico. El CO2puede ser determinado por los procedimientos ASTM D 1137 o ASTM D 1945.El gas natural produce mucho menos CO2que otros combustibles como los derivados del petrleo, y sobre todo elcarbn. Adems es un combustible que se quema ms limpia y eficazmente.La razn por la cual produce poco CO2es que el principal componente, metano, contiene cuatrotomosdehidrgenoy uno decarbono, produciendo 2molculasde agua por cada una de CO2, mientras que los hidrocarburos de cadena larga (lquidos) producen slo una molcula de agua por cada 1 de CO2(recordemos que el calor de formacin del agua es muy alto).Como ventaja aadida es un combustible ms verstil, que puede utilizar en sistemas de generacin mseficientescomo elciclo combinadoo la produccin de hidrgeno (usado en la denominadapila de combustibleque produce energa elctrica a partir del hidrgeno) y su obtencin es ms sencilla en comparacin con otros combustibles. Para poder licuar el gas natural se suele emplear la accin combinada de la presin y la extraccin de calor (bajando la temperatura).Este mtodo se usa en su transporte por barco.Como generacin de energaEl gas natural puede ser empleado para producir hidrgeno que se puede utilizar en losvehculos de hidrgeno.1 Nm3(Normal metro cbico,metro cbicoencondiciones normales, 0C de temperatura y 1 atmsfera de presin) de gas natural produce aproximadamente 10,4 kWh.1 Nm3(Normal metro cbico,metro cbicoencondiciones normales, 0C de temperatura y 1 atmsfera de presin) de gas natural produce aproximadamente 9300 Kcal.Impacto ambientalEl CO2expulsado a la atmsfera en la combustin del gas contribuye decisivamente al denominado calentamiento global del planeta, puesto que es un gas que produce el denominado efecto invernadero. El CO2es transparente a los rayos visibles y ultravioletas que calientan la Tierra por el da, pero absorbe los rayos infrarrojos que sta emite al espacio exterior, ralentizando el enfriamiento nocturno del planeta. No obstante, el impacto medioambiental del gas natural es menor que el de otros combustibles fsiles como los carbones o los derivados del petrleo, puesto que apenas emite otros gases contaminantes como los xidos de azufre (que son emitidos en mayores cantidades en la combustin de los dems combustibles fsiles). Gases que contribuyen, entre otros efectos, a la produccin de la denominada lluvia cida. Su combustin tampoco produce partculas slidas (cenizas).En nuestro pas contamos con PDVSA donde el gas natural es una mezcla de compuestos de hidrgeno y carbono y pequeas cantidades de compuestos no hidrocarburos en fase gaseosa o en solucin con el petrleo crudo que hay en los yacimientos.La molcula del gas natural est compuesta por un tomo de carbono y cuatro de hidrgeno, que se representan con la frmula (CH4). Muchos de los hidrocarburos en el gas natural son saturados, lo que significa que cada tomo de carbono se enlaza a otros cuatro de hidrgeno. Estos son los que se conocen como alcanos, parafinas y alifticos.Podemos encontrar el gas asociado o no al petrleo; as como podemos producirlo de manera artificial a travs de la destilacin o por fermentacin de sustancias orgnicas.El gas natural es una energa rentable de precio competitivo y eficiente como combustible, el cual utilizamos en nuestra cocina, para climatizar nuestro hogar, como carburante en la industria, para generar electricidad y como producto bsico para sntesis qumicas orgnicas.Es el combustible de origen fsil ms limpio que existe, de manera que es ms conveniente usar esta energa si se trata de querer conservar nuestro medio ambiente.La lucha contra la contaminacin atmosfrica es algo que nos atae a todos, por lo tanto actualmente a nivel global, hacemos todo lo posible por controlar las emisiones de gases con efecto invernadero.El gas como alternativa energtica, presenta una participacin ascendente en los mercados mundiales energticos y se espera que la demanda contine aumentando en los prximos veinte aos.Como se encuentra el gas natural:Lo primero que se realiza es la exploracin esta labor se ha perfeccionado desarrollando nuevas tecnologas que reducen los factores de riesgo, sin embargo, no se ha encontrado un mtodo que nos asegure la presencia de hidrocarburos en el subsuelo sin la perforacin de pozos exploratorios.Esta etapa implica una cuantiosa inversin de capital para realizar los estudios de geologa, ssmica y perforacin a grandes profundidades.Para comenzar la exploracin, los gelogos realizan exmenes sobre la estructura de la tierra que les permitir determinar las reas con mayores posibilidades de encontrar gas natural.En el proceso se utilizan mtodos de alta tecnologa como son las tcnicas: geolgica, geofsica y geoqumica, levantamientos aeromagnticos, gravimtricos y ssmicos convencionales apoyados por los recursos cibernticos.El uso de las nuevas tecnologas y herramientas modernas nos permite encontrar en los sitios ms recnditos los depsitos de hidrocarburos en las rocas porosas, ubicadas principalmente en lo que hace millones de aos pudo haber sido un lago, ro u ocano. Por el mtodo geolgico se utiliza inicialmente la fotografa area y se estudian las rocas superficiales en busca de manaderos de petrleo, asfalto y gas. La geologa de superficie tambin estudia la existencia de rocas asociadas al origen y almacenamiento de hidrocarburos, interpretando la posible existencia de trampas a travs de la observacin y medicin de sus efectos en el terreno.Luego de estas etapas previas se realizan levantamientos topogrficos con los que se obtienen mapas de superficie y se toman muestras de las formaciones rocosas.Algunos mapas son tridimensionales, conteniendo la orientacin horizontal y vertical del plano. stos son los ms importantes porque muestran la posicin de una capa de roca en el subsuelo, y se generan con la ayuda de una tcnica de exploracin llamada ssmica de reflexin.La tcnica geofsica de reflexin ssmica es una de las herramientas determinantes actualmente para calcular la profundidad, espesor y estructura del manto de las rocas, y a la vez evala la capacidad para aportar gas natural y crudo.Los instrumentos utilizados para esto miden las propiedades naturales de las rocas, stos son el gravmetro, el magnetmetro y el sismgrafoEn las actividades exploratorias es til el mtodo elctrico, desarrollado por los hermanos Conrad y Marcel Schlumberger en el ao 1929. Mediante este mtodo se induce corriente elctrica a la pared del hoyo cavado en la tierra y se miden las propiedades fsicas de las rocas para detectar la presencia de hidrocarburos.Actualmente este mtodo se conoce como registro o perfiles de pozos y es muy importante en los estudios y evaluaciones de petrofsicaEl mtodo geoqumico se basa en el anlisis qumico de las muestras del suelo, es el estudio que nos permite entender las rutas probables de migracin y el entrampamiento de los hidrocarburos en el subsuelo.La exploracin area y satelital permite combinar el transporte areo y la fotografa, por lo que se logran mejores resultados, cubriendo grandes extensiones de terreno en poco tiempo, para la realizacin de mapas y topografa de las reas que podran resultar de inters.La ms moderna tcnica desarrollada en la bsqueda de hidrocarburos es la exploracin asistida por computadora, la cual permite recopilar y ensamblar una gran cantidad de data geolgica en mapas del subsuelo.De los tres modelos existentes de exploracin asistida por computadoras, el ms reciente es el 4D, o de cuatro dimensiones, que adems de las tres dimensiones: largo, ancho y alto, incluye la dimensin del tiempo.Esta metodologa permite el seguimiento de los depsitos de gas o petrleo, teniendo en cuenta los cambios que experimentarn en el perodo de produccin durante un tiempo determinado.Como se procesa el gas naturalEl gas natural se extrae por expansin, esto significa que la misma presin del gas contenido en los depsitos de las rocas, produce el impulso de los fluidos hacia las paredes del pozo para luego subir al exterior.Es natural que la presin de produccin de gas del pozo, disminuya gradualmente a lo largo de la explotacin del yacimiento, sin embargo su vida til se puede extender utilizando compresores para imprimirle fuerza al gas que se encuentra bajo tierra y ayudarlo a llegar hasta el gasoducto.

Existen tres pasos fundamentales en las operaciones de procesamiento de gas natural:El tratamiento:Donde se eliminan elementos que pueden ser agua, compuestos cidos como dixido de carbono y sulfuro de hidrgeno, nitrgeno, helio, y otros slidos e impurezas, que de no ser eliminados podran corroer los gasoductos y daar el medio ambiente. El gas, antes de ser transportado y utilizado comercialmente debe ser purificado y haber pasado todas las normas de calidad que exigen los transportistas y consumidores. Durante el tratamiento se somete al gas natural a los procesos de extraccin y fraccionamiento para separar sus componentes, y disponer de gas metano para su transportacin y distribucin bajo las normas de calidad establecidas.

El acondicionamiento:Es el procedimiento mediante el cual logramos llevar el gas en ptimas condiciones que satisfagan los requerimientos de los clientes y del mercado. En esta etapa se utilizan secantes lquidos como por ejemplo Glicol, para retirar el agua y otras impurezas mediante un proceso de deshidratacin.Este paso se hace necesario por las especificaciones de los gasoductos, los cuales deben transportar gas con un limitado contenido de agua.

El procesamiento:Es la etapa donde se separan cada uno de los componentes de la mezcla de hidrocarburos para generar los productos que se demanda en el mercado.Algunos de estos productos son el gas licuado de petrleo (GPL), gasolina de motor, combustibles para calefaccin en reas residenciales y comerciales, componentes de valor til en la petroqumica y la agricultura, y el gas natural, el cual se conoce comercialmente en nuestro pas como gas metano.

Usos del gas naturalExisten anotaciones que datan de muchos siglos, las cuales aseguran que en las regiones china y japonesa se descubri accidentalmente la presencia de gas por medio de las perforaciones de pozos en busca de agua y sal.En el ao 1640, J. B. Van Helmont descubri el Dixido de Carbono (CO2), y tomando de base la palabra griega CAOS, cre el trmino GAS.A partir del siglo XVII, comenz en Europa un creciente inters por descubrir la presencia de flujos espontneos de gas natural emanado del subsuelo pero la utilizacin y verdadera comercializacin del gas data del ao 1821, cuando el pueblo de Fredonia, ubicado en el estado Nueva York, comenz a utilizar el gas para alumbrarse.El pionero de esta empresa fue el seor William Aron Hart, quien abri un pozo que tena nueve metros de profundidad, le instal un gasoducto de plomo con ramificaciones a los hogares y comercios, y construy adems un gasmetro para controlar las presiones, los volmenes, las entregas y las mediciones de gas.Hoy en da el mercado de gas y derivados de ste, ya sea en forma directa como gas al usuario, o en forma de lquido embotellado que sale como gas, se ha convertido en una importante industria que se desarrolla y perfecciona constantemente en lo que respecta a tecnologa. El gas natural separado del petrleo ( gas asociado) y el gas libre (no asociado), procedente de yacimientos de gas solo es procesado y acondicionado para obtener gas seco (metano), el cual luego es enviado a travs de los gasoductos hacia las ciudades y los centros industriales donde se utiliza como combustible.Por qu es tan importante el gas en la vida moderna, la industria y el hogarEl gas natural es visto en la actualidad como una de las principales y ms relevantes fuentes de energa, utilizadas por todo el planeta tanto para uso domstico como para uso industrial o comercial. El gas natural es un recurso natural no renovable, lo cual nos habla ya de por s de una futura instancia de agotamiento en la que el ser humano deber recurrir a nuevas formas de energa basadas en recursos renovables. El gas natural es producido u obtenido de yacimientos por numerosos pases entre los cuales encontramos a Estados Unidos, Rusia, Canad, Inglaterra, Mxico, Argentina, Venezuela, Australia, China, India, Alemania y Egipto entre los ms importantes productores. Debido al tipo de vida actual, el gas natural es de una importancia inmensa ya que se vincula con un sin fin de actividades que necesitan de su presencia. Se considera que, en comparacin con otras fuentes de energa como el petrleo o el carbn, el gas es un tipo de energa mucho menos daina para el medio ambiente ya que no genera cantidades de dixido de carbono semejantes a las que producen los dos tipos de energa mencionados. Adems, el gas es tambin un recurso mucho ms accesible en trminos econmicos que, por ejemplo, el petrleo y esto hace que su consumo pueda ser industrial (sectores que generan el mayor uso de gas) pero tambin domstico.Gran parte de las cocinas familiares u hogareas funcionan a gas, as como tambin algunos mtodos de calefaccin. De este modo, el gas natural que llega a los hogares a travs de garrafas o de sistemas ms avanzados de transmisin del gas es necesario para dos cuestiones fundamentales que tienen que ver con la calidad de vida: la posibilidad de consumir alimentos cocinados y la posibilidad de generar ambientes clidos que puedan hacer frente a bajas temperaturas.Esto se debe a que es un combustible eficiente, cuyas ventajas superan la disponibilidad, eficiencia y manejo de otros combustibles.

Veamos cules son estas ventajas:Es limpio. No produce holln ni mugre. Por lo tanto, los equipos en que se usa como combustible no requieren mantenimiento especial.Puede manejarse a presiones deseadas de entrega en los sitios de consumo.Su poder calorfico y combustin son altamente satisfactorios.Volumtricamente es susceptible a la compresin o expansin, en funcin a la relacin presin-temperatura que se le desee imponer.Puede ser transportado por sistemas de tuberas madres, troncales y ramales, especialmente diseadas, que permiten mantener rangos de volmenes a presiones deseadas.Su entrega a clientes puede ser continua y directa a los artefactos donde debe consumirse, utilizando controles y reguladores, sin requerimientos de almacenaje en sitio o preocupacin por volmenes almacenados en el hogar, la oficina, el taller, la planta o fbrica.Por su eficiencia y poder calrico, su costo por volumen es muy econmico.Yacimientos de gas en VenezuelaLas mayores reservas de gas en Venezuela se encuentran en la zona norte y noroeste del pas, en las costas de la plataforma continental caribea y atlntica, ocupando una extensin de ms de 500.000 kilmetros cuadrados.En el occidente del pas se cuenta con recursos gasferos por 35 billones de pies cbicos y en la zona oriental asciende a 65 billones de pies cbicos.Los yacimientos de gas en Venezuela son prometedores al punto que las estimaciones de produccin se prevn aumentar en el perodo que abarca hasta 2012, de 6.300 millones a 11.500 millones de pies cbicos diarios (MMPCD).La produccin en el occidente del pas aumentar de 1.100 a 1.400 MMPCD, en el centro del pas, especficamente en el rea de Yucal Placer se aumentar la produccin de 100 a 300 MMPCD; y en Anaco de 1.700 millones a 2.794 MMPCD.Todo esto sin contar la incorporacin de la produccin del proyecto Mariscal Sucre cuyas actividades se estiman por el orden de 1.200 MMPCD, y la Plataforma Deltana por 1.000 MMPCD.El proyecto Delta Caribe desarrollar el gas costa afuera en las reas de la Plataforma Deltana, en la fachada atlntica y en las costas ubicadas al norte del estado Sucre, en el oriente de nuestro pas.Con este proyecto se persigue superar el dficit de gas que presenta actualmente el mercado interno, calculado en 1.500 MMPCD.En el golfo de Paria contamos con yacimientos de gas natural no asociado de gran potencialidad, en esta regin se desarrolla el proyecto Corocoro.Las empresas Conoco Phillips, ENI y PDVSA mantienen licencias para la produccin de crudo bajo la figura de exploracin a riesgo y ganancias compartidas.Por ltimo tenemos el proyecto Rafael Urdaneta, ubicado al noreste del estado Falcn en el golfo de Venezuela. Estos yacimientos tienen un potencial de explotacin de 26 BPC de gas natural no asociado y siete millones de barriles de hidrocarburos lquidos.De los 29 bloques que forman parte de este desarrollo, 18 estn ubicados en el golfo de Venezuela y 11 en Falcn noreste, abarcando un rea aproximada de 30.000 km cuadrados.Venezuela cuenta hoy en da con amplias reservas probadas de gas natural ubicndose como el octavo pas del mundo con mayores reservas probadas de gas natural y el primero en Amrica Latina y gracias a la importante participacin del gas natural en el mercado energtico nacional es posible tambin ahorrar gran cantidad de petrleo.Las reservas probadas de gas en Venezuela alcanzan los 151 Billones de Pies Cbicos de gas (BPC), y cuenta con un volumen de 40 billones de reservas posibles y una base de recursos aproximada de 196 billones de BPC, para totalizar un volumen de reservas de 427 billones de pies cbicos. Segn el Ente Nacional del Gas (Enagas), adscrito al Ministerio de Energa y Petrleo, de esta manera nuestro pas pasar del octavo al tercer lugar como pas con mayores reservas de gas en el mundo y el primero en Amrica Latina.El 50% de stas se encuentra en nuestra plataforma continental Costa Afuera. Las mayores reservas de gas de Venezuela estn ubicadas al norte y noroeste del territorio nacional, en las costas de la plataforma continental caribea y atlntica, abarcando una extensin de ms de 500 mil kilmetros cuadradosEl 71% de las reservas probadas de gas se encuentran en la zona oriental de nuestro pas, el 24% en la zona occidental, el 2.5% en el Norte de la pennsula de Paria, el 2.4% en la Plataforma Deltana y el 0.14% en la zona sur. El 90.8% de estas reservas probadas de Gas Natural corresponden a gas asociado al petrleo y slo el 9.2% al gas no asociado.

Yacimientos de gas en el mundoLos mayores yacimientos de gas en el mundo se encuentran en el Oriente Medio y en la antigua Unin Sovitica ocupando el 40 y el 35% respectivamente. Esto resulta una distribucin desigual ya que la suma de ambos se aproxima a las tres cuartas partes de las reservas mundiales de gas natural.Distribucin por pases de las reservas de gas natural (billones de m3)Rusia48,1Irn22,9Turkemistn2,9Qatar8,5Emiratos A. U. 5,8Arabia Saudita 5,4EE UU4,7Venezuela4,0Argelia3,7Nigeria3,2Irak 3,1Turkmenistn 2,9Malasia 2,3Indonesia2,0Canad1,9Mxico1,9Holanda1,8Amrica Latina en el mercado de gas natural

El Gas Natural en VenezuelaRecientemente se han descubierto nuevos yacimientos de gas en Venezuela, lo cual ha contribuido a la comprensin de la importancia estratgica de este recurso. Venezuela ha pasado a tener la mayor reserva de gas natural de Sudamrica y la octava del mundo. Segn el Ente Nacional de Gas, la mayor parte de este hidrocarburo se destina al consumo interno del pas, aunque actualmente existen proyectos para la exportacin de la produccin excedente.El Gas Natural en Mxico:Se estima que este pas posee la cuarta reserva de gas natural de Amrica Latina. Se observa un crecimiento en la demanda interna de este hidrocarburo, sin embargo el flujo de exportacin contina siendo modesto.El Gas Natural en Ecuador:Segn la AIE, Ecuador es el sptimo productor de gas en Amrica Latina, con las menores reservas dentro del grupo de pases productores. Es por esto que la mayor parte de su produccin se destina al consumo interno.El Gas Natural en Colombia:Colombia es el quinto productor de gas natural de Amrica Latina detrs de Brasil segn la AIE (Agencia Internacional de la Energa), con un volumen de 14.200 millones de metros cbicos. Segn las apreciaciones de las autoridades de este pas, las reservas de gas natural durarn unas tres dcadas, y son algo mayores que las reservas de Ecuador.El Gas Natural en Brasil:Las reservas gasferas de Brasil lo ubican en el quinto lugar en Amrica Latina, aunque ocupa el cuarto puesto en cuanto a produccin. A la vez, Brasil importa gas natural desde Bolivia y Argentina.El Gas Natural en Argentina:Argentina posee la tercera reserva gasfera de la regin, pero segn datos de la AIE, se ubica como el primer productor. Tras el colapso econmico de 2001 disminuyeron las inversiones en el sector energtico, y el 50% de la generacin de electricidad pas a depender de las centrales que se alimentan con gas natural. Por esta situacin, Argentina recort las exportaciones hacia Chile, que era su principal comprador en la regin, y a la vez, comenz a importar gas desde Bolivia.